门式斗轮堆取料机安装施工工法.doc

门式斗轮堆取料机安装工法
1 前言
MDQ1700/1500.60门式斗轮堆取料机是从系统胶带机堆料至储料场及从储料场取料至系统胶带机的专用堆取物料设备，效率高、安全、可靠，广泛应用于大型火力发电厂、工矿企业、码头等工程。此设备安装的主跨度为60m、单件构件质量大，最大构件68.4t，构件数量多、组装、拼接焊接量大、安装精度要求非常高。中国十五冶在山西柳林电厂二期（2×600MW）工程、内蒙古大板电厂一期工程施工中采用了大跨度门式斗轮机整体吊装技术获得了成功，经提炼形成本工法。山西柳林电厂二期（2×600MW）工程斗轮堆取料机安装2008年获得了中国企业新纪录（第十三批）。本工法的关键技术“大跨度门式斗轮机整体吊装技术”于2009年11月份经中国十五冶技术鉴定委员会鉴定，达到国内先进水平，中国十五冶及有色施工行业领先水平。2009年12月 经中国十五冶技术中心组织专家对《门式斗轮堆取料机安装工法》进行了评审，同意评审为中国十五冶工法。2010年4月湖北省机电查新检索中心对《大跨度门式斗轮机整体吊装技术》查新，结论认为“大跨度门式斗轮机吊装技术,尚未见国内相关文献报道”。
2 工法特点
本工法采用了两台250t履带吊双机抬吊技术，利用锚固绳将刚性腿，柔性腿平衡固定方法，活动梁焊接及高强螺栓连接起拱，防止变形，将大量高空作业转入地面。本工法具有技术先进、工艺简单、施工方便，经济合理，安全可靠，安装精度高，工程质量好等特点。
3 使用范围
本工法适用于大型门式斗轮堆取料机安装及大型设备吊装施工。
4 工艺原理
本工法安装是典型的机电一体化设备安装，设备安装结合了大型龙门吊及皮带机安装的传统施工工艺，采用双机抬吊技术，利用锚固绳将刚性腿，柔性腿平衡固定方法，活动梁焊接及高强螺栓连接起拱，防止变形。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
主要施工工艺流程：设备构件验收→轨道精度复核→设备构件连接→主机组装及安装→尾车组装及安装→主机、尾车组装→试车。具体见施工工艺流程图5.1

设备构件验收
轨道精度复核
行走机构组装及安装
门座、门架及附属组装及安装
固定梁组装及安装
夹轨器锚定装置组装及安装
斗轮机构组装及安装

悬臂皮带机安装

胶带机安装
电气系统安装

涂装

尾车组装及安装
主机、尾车组装
试车
设备构件连接
活动梁组装及安装

图 5.1 施工工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 设备构件验收
设备构件验收应按业主的要求进行，设备构件数量、质量应符合要求，随机技术资料应齐全完整。大件要求直接运至安装现场验收以减少二次搬运。
5.2.2 轨道精度复核
安装前应对行走轨道的精度进行复核测量，其精度符合要求。
5.2.3 设备构件连接
设备构件连接方式主要为焊接、高强螺栓连接。
1 焊接
⑴ 重要构件的焊接接口处应开坡口，其型式按《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》(GB985-88)的规定。
⑵ 安装中的焊接工作应由合格的焊工进行操作。
⑶ 焊接材料的型号，规格应符合设计图样，焊接工艺要求，一般用Q235A钢制造的构件可采用E4303焊条，用16Mn制造的构件采用E5015焊条，异种材料构件之间，一般按强度较高的金属基体选用焊条。
⑷ 焊条使用前应根据使用说明书烘干。
⑸ 烘干的焊条置于空气中超过4h时应重新烘干，但烘干次数超过2次的焊条仅能作为次要件焊接用。
⑹ 所有焊缝焊前必须彻底清除连接边缘（不小于20mm）的水迹、油污、铁锈、油漆=氧化皮及脏物等，直至露出金属光泽。

⑺ 不准在非焊接部位上引弧和试电流，焊缝药皮应清理干净。焊瘤要铲除。
⑻ 露天施焊时，凡遇雨、雪、大雾等特殊气候，无措施不得焊接。
⑼ 焊缝检查
① 焊缝应符合图样要求。
② 焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅等缺陷。
③ 焊缝咬边当板厚小于是10mm时，不得大于0.5mm，当板厚大于10mm时，不得大于1mm。咬边连续长 度不大于100mm，两侧咬边总长不得超过焊缝总长的10％。
④ 焊缝应呈圆滑过渡至母材的几何形状，焊缝转角处应饱满。
2 高强螺栓连接
⑴ 连接前，必须清理连接表面的凸出物、油漆、油污及氧化皮等减少摩擦系数的杂物，并用钢丝刷刷去浮锈，不准用砂轮打磨。
⑵ 安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打）。如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。 修孔时，为了防止铁屑落入扳迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭紧密贴后再进行。严禁气割扩孔。
⑶ 安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。
⑷ 大六角头高强度螺栓的施工扭矩由计算确定。
⑸ 大六角头高强度螺栓施工所用的扭矩扳手，班前必须校正，其扭矩误差不得大于±5％，合格后方准使用。校正用的扭矩扳手，其扭矩误差不得大于±3％。
⑹ 大六角头高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50％左右，复拧扭矩等于初拧扭矩。初拧或复拧后高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记，然后按标准规定的施工扭矩值进行终拧。终拧后的高强度螺栓应用另一种颜色在螺母上涂上标记。
⑺ 大六角头高强度螺栓拧紧时，只准在螺母上施加扭矩。
⑻ 高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央向外拧紧。
⑼ 高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。
⑽ 设备厂家提供的高强螺栓，其连接摩擦面的抗滑移系数必须检验并提供报告。
⑾ 大六角头螺栓连接副扭矩系数复验。
5.2.4 行走机构组装及安装
行走机构中主动台车、从动台车与平衡梁在厂内已组装好，现场在安装设备位置时把行走机构的具体位置测量准确，再把四组行走机构按图样标注的尺寸及方向吊装于轨道之上，并用钢丝绳拉架或拉杆就位牢固。
5.2.5 门座、门架及附属结构组装及安装
1 首先将钢性脚及柔性脚按图样要求组焊，然后分别将刚性脚及柔性脚吊装于四组台车上，并用钢丝绳牵拉就位。
2 钢性脚吊装方法
钢性腿固定措施：斗轮机内外侧距轨20m处，沿平行于轨道方向（以固定梁中心轴线为基准）每相距16m处外侧分别挖出4个3m深的地坑，内侧分别挖出2个3m深的地坑，我们可将道木4根用φ20mm缠绕并埋于
地坑，露出已擦好的绳头，地坑的道木必须埋设可靠；柔性端门架的加固措施同刚性端。地锚坑埋设位置见图5.2.5-1。

刚性腿侧
柔性腿侧
地锚

图5.2.5-1
钢性腿的吊装，首先应在吊装位置上把行走机构按照图样标注的尺寸及方向安装在轨道上(如下图所示)，并用拉杆就位牢固。吊装前应先用6根φ20的钢丝绳作为风缆绳固定在钢性腿顶部合适的位置上。吊装绳索采用φ40钢丝绳，吊点设在钢性梁顶端，以顶端中心线为基准，每边2个、对称设置。吊耳用250 mm×300 mm×30 mm钢板制作，共4块。吊耳焊接宜采用双侧贴角焊,焊缝宽30mm、长300mm。具体设置尺寸如图5.2.5-2：
3m
2m 钢性梁顶端
吊耳

图5.2.5-2

钢性腿组装好后,高为25.42m，重47.87t，根据起重机具性能表查得：250t吊车可以满足起吊要求。
3 门架及支腿安装精度要求：①轴距偏差为±5mm。②跨距偏差为±5mm。③对角线偏差≤15mm。④门架上平面与各支腿下平面四个铰孔中心应平行等高，拼装时不得高低错位。
4 门架安装之后,为上下方便,保障安全, 即可安装门架附属结构。栏杆在不影响其他安装工作时应尽早安装。
5.2.6 固定梁组装及吊装
1 固定梁组装：固定梁在地面进行组装，用高强度螺栓连接好，并保证其拱度，固定梁的起拱度在自由状态下≥60mm。再找好两端吊点位置再行吊装，之后按要求连接好。固定梁预先在地面按照制造技术条件拼装，并按规定起拱；刚性端门架加固措施如下：斗轮机外侧距轨10m处，沿平行于轨道方向（以固定梁中心轴线为基准）相距20m处分别挖出2个3m深的地坑，我们可将道木4根用φ20mm缠绕并埋于地坑，露出已擦好的
绳头，地坑的道木必须埋设可靠，门架的风缆绳用2台5t的手动葫芦调节，与地锚相联，门架内侧用2根φ20mm钢绳固定在台车轨道上；柔性端门架的加固措施同刚性端。即每侧门架利用四根风缆拉固。两端门架安装完毕后，利用2台250t履带吊抬吊就位，跨距测量正确。
2 固定梁吊装：在吊装前要对组装好的固定梁进行检查,看高强度螺栓是否已紧固到位、焊接点是否有漏焊、固定梁的上拱度是否达到要求等。复查钢性腿和柔性腿的垂直度以及两者间的跨距和对角线。组装好后的固定梁重达68.4t,长60m。采用两台250吊车进行抬吊。根据起重机具性能表查得：可以满足起吊要求，吊车布置见图5.2.6。

图5.2.6 吊车布置见图

5.2.7 活动梁组装及安装
将活动梁刚性脚一端节吊放于刚性门脚上，并且摆放平稳，再吊中节，然后安装余下端节。以上过程均要求用钢构件临时支撑牢固，并校正其位置，保证其拱度，再用高强度螺栓连接。
5.2.8 夹轨器锚定装置组装及安装
夹轨器的安装应按厂家提供的技术文件规定进行安装。当行走车轮处于钢轨中心线上，锚柱应下到锚座中心上，其偏心公差为±2mm。
5.2.9 斗轮机构组装及安装
斗轮轴及其轴承座的安装，宜在皮带机滚筒及托辊安装后进行。斗轮轴与斗轮体为ZT6-280×355胀套连接，与CB560SAON油马达为花键连接。为此在安装时一定要确保接触面的彻底清洁，胀套每个螺栓的预紧力矩为485N.m，要保证斗轮轴在垂直面内倾角10°。
5.2.10 悬臂皮带机安装
安装悬臂皮带机最重要的是：所有上下托辊,驱动滚筒和改向滚筒之间要互相平行并对中，保证它们的水平度为1/1000，与皮带机中心线的垂直度为1.5/1000，与皮带机中心线的偏心小于等于3mm,要使滚筒和中间辊子支承皮带面，为同一个水平面,高度差为±2mm。
5.2.11 胶带机安装
胶带机为取料胶带机、堆取料胶带机、移动胶带机等机上三条胶带机，托辊组中心对机架中心，对安装中心的位置公差±3mm，滚筒安装应符合《安装调试技术条件》的要求。
5.2.12 电气系统安装
1 安装前应对所有电器元件按照有关规定进行绝缘及功能检查。
2 电机、电器等各元器件应牢固可靠。
3 终点开关和行程开关经调整后，必须符合图样和技术要求，动作安全可靠。
4 操作手柄,信号灯,各种仪表应与操纵台台板及仪表盘所标字样相符。
5 动力及控制电缆管内敷设不得有中间接头。
6 在露天条件下的电缆使用的金属软管或金属软管中，金属软管应直接通到电动机或电器元件接线箱内，并加管螺母固定，管内导线不得有接头，金属管端应有护套。
7 所有导线的终端应用鲜明的不褪色的端子标号,编号设计图样相符。
8 电缆保护管可用电焊焊接于固定的机体上,但不得妨碍机械运动零部件的正常运行。
9 电缆管弯曲的夹角不得小于90°,弯曲半径应大于管径的6倍,一根管的弯曲点不得多于2处。
10 主回路与控制电路的对地绝缘电阻值不得小于10MΩ (用500V摇表测量)。
11 各种灯具应按说明书要求牢固地安装,并且保证密封良好。
5.2.13 涂装
1 漆刷面漆前应对运输和安装过程中损坏的涂层进行补涂,其层数不得减少。
2 补涂前应磨光受损的表面,清除毛边、毛刺、焊药、熔渣、电焊、烧伤、起皮漆膜。
5.2.14 尾车组装及安装
尾车由主尾车和变位付尾车组成，尾车安装首先应找准并临时固定住主付尾车上八组从动车轮组的安装位置和就位尺寸。做到同侧轨道上所有车轮滚动园中心面应在同一平面内，与轨道踏面中心偏差小于5mm。而两侧车轮踏面中心线相对轨道纵向对称中心线偏差小于±10mm。
5.2.15 主机、尾车组装
分别完成主机与尾车安装后，将主机和尾车等组装件按总体尺寸找准就位；按总体尺寸要求，先将牵引杆找正就位，然后分别焊接于主机和尾车上，使它们连成一体。
5.2.16 试车
先进行单机无负荷试运转，符合要求后进行负荷试运转，先分别从部件开始，试运转前的准备工作应符合《安装技术条件》的要求。
6 材料与设备
6.1 材料
主要施工材料见表6.1。

表6.1 主要施工材料计划表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
机油
20#－40#
kg
100

2
清洗汽油

kg
250

3
电焊条
T422
kg
2300

4
电焊条
T506、T507
kg
200

5
钙钠基脂

kg
50

6
氧气

m3
150

7
乙炔气

m3
70

8
枕木

根
50

9
无缝钢管
Φ89×10，10#
kg
400

10
钢丝绳
6×37+1-150, Φ12
m
50

11
钢丝绳
6×37+1-150，Φ15
m
50

12
钢丝绳
Φ40
m
350
吊装用
13
钢丝绳
Φ26
m
40

14
钢管
Dg40
kg
1500

15
移动式遮雨遮阳工棚

间
2

16
移动氧气、乙炔笼

间
2

6.2 设备
采用本工法施工所用主要机具、机械设备详见6.2
表6.2 主要机具、机械设备
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
吊车
250t
台
2
按设备到货定
2
吊车
40t
台
1

3
吊车
25t
台
1

4
台钻
13-16mm
台
2

5
交流电焊机
300-500A
台
3

6
直流电焊机
400A
台
2

7
卷扬机
1t-3t
台
3

8
手提砂轮机
Φ100～Φ300
台
3

9
水准仪
J2
台
1

10
经纬仪
N2
台
1

11
框式水平仪
0.02/1000
台
2

12
百分表
0.01
套
2

13
链条葫芦
1t-5t
台
5

14
角磨机
Φ100-Φ180mm
台
3

15
手电钻

台
2

16
烘箱
ZYH-100
台
1

17
千斤顶
16t-50t
台
3

18
液压千斤顶
5t-10t
台
3

19
液压开孔器

台
1

20
铟钢尺

对
1

7 质量控制
7。1 工程质量控制标准
7.1.1 施工质量执行以下标准：
1　斗轮堆取料机技术条件 JB4149—85；
2 装配通用技术条件 J/ZQ4000·9-86。
3 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 GB985-88
4 装配通用技术条件 J/ZQ4000·9-86
5 焊接通用技术条件 JB/ZQ4000·3-86
7。2 质量要求
7．2．1 轨道安装允许偏差见表7.2.1。
表7.2.1 轨道安装允许偏差
序 号
项 目 名 称
允 许 偏 差
（mm）
1
轨 道 安 装
水 平 度
1/1000
平 行 度
10/1000
7．2．2 行车机构安装允许偏差见表7.2.2。
表7.2.2 行车机构安装允许偏差
检测项目
测量点
允许偏差
轮距W
两铰轴中心
±5mm
轨距S
轮距中心两侧之间
±5mm
对角线A-B
台车中心点
≤8mm
水平度C
铰轴中心高低差
±5mm
7．2．3 行走车轮安装精度: 同侧轨道上各车轮滚动圆的中心面应在同一平面内，其同位差应符合
1 同一台车架的两个车轮的偏差不大于2mm；
2 同一支腿下四个车轮的偏差不大于3mm；
3 同侧轨道上机架下的全部车轮的偏差不大于5mm；
4 同一轴线上一对车轮倾斜方向应相反，且上边应向外倾，车轮的垂直倾斜值aY不得大于测量长度L的四百分之一；
5 同一台车上一对车轮的偏斜方向应相反，其水平偏斜值不得 大于测量长度L的千分之一。
7。3 质量控制主要措施
7.3.1 要落实“三检制”（自检、互检、专检），安装必须符合图纸及设备技术文件要求。
7.3.2 设备安装前,应进行开箱检查,形成检验记录,设备开箱后应注意保护,并应及时进行安装。
7.3.3 检查基础的轴线尺寸、标高和预埋螺栓的位置是否正确，并办理交接手续。
7.3.4 设备搬运和吊装时 、吊装点应在设备或包装箱的标识位置，应有保护措施，不应因搬运和吊装而造成设备损伤。
7.3.5 施工过程中严格检查安装精度，将其控制在允许偏差范围内。
7.3.6 焊接连接工作应由合格的焊工操作，重要构件的焊接口应开坡口，其型式符合GB985-88的规定。
7.3.7 所有联接应根据图样及有关连接技术要求进行，应尽可能减少联接中中不允许存在的应力，严禁强制装配。为保证质量，联接工作应尽量在地面进行。

8 安全措施
8.0.1 现场成立专职安全小组，制定符合施工特点的安全管理规定和管理办法。作业范围周边按规定设警界线、
设置隔离设施并设专人监护。
8.0.2 施工人员进入施工现场必须正确佩戴安全帽，不得擅离职守，嬉戏打闹。
8.0.3 吊装作业前认真检查吊装设备是否运转正常，确认无误后方可使用。
8.0.4 吊装作业时，必须坚持“十不准”起吊原则，即指挥信号不明确不吊；斜牵挂不准吊；吊物重量不明或超负荷不准吊；散物捆扎不牢或物料装放过程不准吊；吊物上有人不准吊；埋在地下物不准吊；机构安全装置失灵带病时不准吊；现场光线阴暗看不清吊物起落点不准吊；棱刃物与钢丝绳直接接触无保护措施不准吊；五级以上强风不准吊。
8.0.5 凡地锚处、绳索紧固部位均设专人看管，发现问题立即汇报、停止吊装作业重新加固。
8.0.6 双机抬吊固定梁时应注意下列几点：
1 双台吊吊装时应准备好通讯工具由技术总指挥统一指挥，起吊时，必须指挥两机开钩将各自挂钩的吊索都拉紧后方可拆除固定梁支撑。
2 在整个吊装过程中，两台起重机的吊钩滑车组都应保持垂直状态。
3 各机行驶道路必须平整坚实，必要时铺垫道木或铁板，以保证安全。
4 考虑抬吊时，两台吊车可能受力不均，需要起吊量比较富余的吊车，以确保安全。
5 吊装前施工人员必须熟悉设计院图纸布置位置以及熟悉制作厂家图纸上的组装技术要求以及组装标记。双机台吊必须有施工单位总工开台吊工作票，起重指挥人员拿到总工工作票后方可起吊。
9 环保措施
.9.0.1 合理布置施工现场临时设施。
9.0.2 采取切实可行的排水措施，确保施工现场和周边不渍水、无积水。
9.0.3 现场施工道路进行硬化，必要时采取洒水降尘措施。
9.0.4 使用低噪声的施工机械设备，把施工产生的噪声降低到最小程度。
9.0.5 施工现场堆放的构件、施工机具、材料摆放整齐，施工中产生的垃圾每天定时清理。
10 效益分析
10.0.1 本施工方法易于操作，能有效得控制工程质量且能保证人身及设备安全。
10.0.2 本施工方法大大降低了劳动强度、减少了大型吊装设备的使用周期，减少了人工费及机械台班费。降低了工程成本。
10.0.3 在山西柳林电厂二期（2×600MW）工程施工中，运用该工法取得了较好的经济效益，提前工期15d，降低成本40万元,其中人工费6万元,材料费12万元，机械费22万元；在内蒙古大板电厂一期（2×600MW）工程施工中，提前工期15d，降低成本32万元,其中人工费4万元,材料费8万元，机械费20万元。
10.0.3 本施工方法取得成功，显示了企业的实力，提高了知名度，受到了建设单位、设计单位、监理单位等多方面的广泛赞誉，取得了良好的社会效益和经济效益。
11 应用实例
本工法于2007元月用于山西柳林电厂二期（2×600MW）工程。该工程的斗轮堆取料机结构形式为门式，高25.42m，跨度60m，设备总重593t。采用本工法施工，于元月20日开始，4月20日安装结束，4月25日一次试车成功，仅用了95天时间，完成斗轮堆取料机安装的施工，且未发生人身、设备安全事故，工程质量优良，
受到业主好评。
本工法于2009年10月用于内蒙古大板电厂一期（2×600MW）工程。该工程的斗轮堆取料机结构形式为门式，高25.356m，跨度50.00m，设备总重433t。采用本工法施工，于10月10日开始，12月25日安装基本结束，仅用了75天时间，完成斗轮堆取料机安装的施工，且未发生人身、设备安全事故，工程质量优良，受到监理、业主的好评。